甘藍蠟質(zhì)缺失基因BoGL4和BoGL1的克隆及功能分析.pdf

1、結(jié)球甘藍(Brassica oleraceaL.var.capitata.)簡稱甘藍，起源于地中海沿岸，是十字花科蕓薹屬的一種重要蔬菜，在蔬菜周年供應(yīng)和出口貿(mào)易中占有重要地位。普通結(jié)球甘藍葉色多為綠色、深綠色或灰綠色，葉片及莖表皮覆蓋有一層蠟質(zhì)。蠟質(zhì)缺失亮綠甘藍由普通甘藍突變而來，具有葉色亮綠美觀等特點。本研究以兩份甘藍蠟質(zhì)缺失突變體LD10和10Q-974為研究材料，對兩份材料蠟質(zhì)缺失突變基因進行了定位，并對LD10候選目的基因進行了

2、克隆和功能驗證。主要結(jié)果如下:
　　1.甘藍蠟質(zhì)缺失突變體LD10和10Q-974均具有葉片亮綠、商品性好的特點，且兩者表皮蠟質(zhì)晶體嚴重缺失，其中LD10蠟質(zhì)缺失成分主要是C22-C30初級醇，10Q-974缺失成分主要是C29和C33烷烴。試配雜交組合結(jié)果顯示，兩甘藍突變體材料的亮綠性狀均具有較好的育種應(yīng)用價值。
　　2.以蠟質(zhì)缺失突變體LD10和普通有蠟質(zhì)芥藍材料M36為親本構(gòu)建六世代群體，其中F1群體葉面均有蠟質(zhì)覆蓋，

3、F2群體有蠟質(zhì)和無蠟質(zhì)植株的分離比例符合3∶1，BC1群體有蠟質(zhì)和無蠟質(zhì)植株的分離比例符合1∶1，BC2群體均表現(xiàn)為有蠟質(zhì)性狀，據(jù)此推斷LD10的蠟質(zhì)缺失性狀由1對隱性基因（BoGL4）控制。以同樣的方法對10Q-974的蠟質(zhì)缺失性狀進行遺傳分析，結(jié)果表明該突變體的蠟質(zhì)缺失性狀由1對顯性基因(BoGL1)控制。
　　3.在連鎖標記篩選、基因定位的基礎(chǔ)上，將蠟質(zhì)缺失突變體LD10的目的基因BoGL4精細定位在1號染色體標記C01gS

4、SR147和C01gSSR150之間，兩標記間的物理距離是170kb，遺傳距離為0.2cM，該定位區(qū)間內(nèi)存在一個與擬南芥蠟質(zhì)合成基因CER4同源的基因Bol013612，將其選定為BoGL4的候選目的基因;將突變體10Q-974的目的基因BoGL1定位于甘藍8號染色體末端177kb的區(qū)間內(nèi)，將定位區(qū)間內(nèi)一個與擬南芥蠟質(zhì)合成基因CER1同源的基因Bol018504確定為BoGL1的候選目的基因。
　　4.對BolGL4和BoGL1的

5、候選目的基因進行克隆、測序，結(jié)果表明BoGL4的候選目的基因Bo1013612在gDNA上存在一個堿基的替換突變（A替換為G），該突變導(dǎo)致cDNA序列上六個堿基的插入;BoGL1的候選目的基因Bol018504在gDNA和cDNA水平上均未發(fā)現(xiàn)堿基突變，排除了Bol018504是BoGL1基因的可能性。
　　5.利用擬南芥蠟質(zhì)缺失突變體cer4-1為轉(zhuǎn)化受體，對甘藍BoGL4的候選目的基因Bol013612進行了功能驗證。結(jié)果表明